CN105580227B - 电路构成体 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种新型构造的电路构成体，无论电子部件的软钎焊时的加热温度如何，都能够稳定地将母线电路体重叠地固定于印刷基板。在将母线电路体(16)重叠地固定于印刷基板(12)而形成的电路构成体(10)中，通过在绝缘体层(22、26)埋设母线(14)而一体地构成母线电路体(16)，并且在母线电路体(16)中形成有所述母线(14)的一部分通过设置于绝缘体层(22)的通孔(40)而被露出的露出部(44)，另一方面，将母线电路体(16)的绝缘体层(22)重叠于印刷基板(12)并经由固定机构(36)固定，对母线电路体(16)的露出部(44)和印刷基板(12)的印刷布线(54)软钎焊并安装电子部件(20)的端子部(56)。

Description

电路构成体
技术领域
本发明涉及一种将由多个母线构成的母线电路体重叠地固定于印刷基板而形成的电路构成体。
背景技术
一直以来，作为收容于汽车的电连接箱的电路构成体，公知一种复合地具备印刷基板和母线电路体的电路构成体，其中，该印刷基板构成控制电路，该母线电路体由构成大电流电路的多个母线构成。特别是近年来，如日本特开2003-164039号公报(专利文献1)中记载的内容所示，提出了将构成母线电路体的母线直接经由粘结剂层而固定在印刷基板的表面的构造的电路构成体，实现针对电连接箱的小型化、紧凑化的对应。
此外，在如上所述的电路构成体中，通过回流焊等软钎焊来对印刷基板的印刷布线和母线电路体的母线连接并安装继电器、开关等电子部件的端子部。
但是，在现有构造的电路构成体中，在通过软钎焊安装电子部件的工序中，存在有时无法维持基于粘结剂层的母线与印刷基板的粘结的问题。具体地说，在近年来的基于无铅焊锡的软钎焊工序中，需要将软钎焊时的回流焊炉内的加热温度设置得比现有的共晶焊锡的情况高，有时设置得比施加于母线的表面的镀锡等镀层的熔融温度高。在该情况下，粘结剂层与母线的粘结会由于镀层的熔融而无法维持，可能会发生母线从印刷基板的剥落、脱离的情况。
对此，在日本特开2007-306672号公报(专利文献2)中提出了将母线的镀层由熔融温度比回流焊炉的加热温度高的镍形成的方案。这样，确实解决了由于软钎焊时的加热温度使母线的镀层熔融而破坏与粘结剂层的粘结的问题，但是，无法避免镀镍的母线的端子部的硬度增大的问题。这样，在与镀镍的端子部连接的对方侧端子的镀层是硬度比镀镍低的镀锡等的情况下，由于两者的抵接面间的滑动而使硬度较低的镀层磨损，有时会引起接触电阻上升这种新问题。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2003-164039号公报
专利文献2：日本特开2007-306672号公报
发明内容
发明所要解决的课题
本发明就是以上述情况为背景而完成的，其所要解决的课题的在于提供一种新型构造的电路构成体，无论电子部件的软钎焊时的加热温度如何，都能够将与印刷基板重叠的母线电路体稳定地固定。
用于解决课题的技术方案
本发明的第一种方式的电路构成体，将由多个母线构成的母线电路体重叠地固定于具有印刷布线的印刷基板而成，所述电路构成体的特征在于，通过在绝缘体层埋设所述母线而一体地构成所述母线电路体，并且在该母线电路体中形成有所述母线的一部分通过设置于所述绝缘体层的通孔而被露出的露出部，将所述母线电路体的所述绝缘体层重叠于所述印刷基板并经由固定机构固定，对所述母线电路体的所述露出部和所述印刷基板的所述印刷布线软钎焊并安装电子部件的端子部。
根据本方式，在母线埋设于绝缘体层的状态下构成电路构成体，通过固定机构将所述的绝缘体层重叠地固定于印刷基板。由此，在通过软钎焊对电路构成体安装电子部件时对电路构成体加热，即使在母线的表面镀层熔融的情况下，镀层的熔融也不会对母线电路体的与印刷基板的固定面造成任何影响，稳定地维持在固定状态。
而且，由于母线的镀层的熔融不会对母线电路体与印刷基板的固定强度造成任何影响，因此无需根据软钎焊时的加热温度而变更母线表面的镀层的种类，可以提高母线的镀层的选择自由度。例如，即使在通过无铅焊锡的回流焊对电路构成体安装电子部件的情况下，也能够将与无铅焊锡的熔融温度相比熔融温度较低的镀锡施加于母线。
而且，由于通过在绝缘体层埋设母线而一体地构成母线电路体，因此实现母线电路体的操作性、绝缘性的提高。
此外，如果固定机构能够将母线电路体的绝缘体固定并安装于印刷基板的相对位置，则可以是任意物品，例如，可以是介于绝缘体层与印刷基板之间的粘结片或粘结剂，也可以由夹持绝缘体和印刷基板的钳紧部、或者螺栓与螺母等构成。
另外，母线电路体可以是在母线的周围模塑成型由合成树脂构成的绝缘体层的结构，也可将玻璃纤维布浸透环氧树脂而形成的片材即预浸材料从母线的两侧抵接，通过热冲压使其固化而构成具有埋设有母线的绝缘体层的母线电路体。
本发明的第二种方式是在所述第一种方式所记载的内容中，在所述母线电路体中，在所述母线的端部一体地形成端子部，所述端子部从所述绝缘体层向外部突出，通过将所述母线的端部折叠而使所述端子部的板厚变厚。
根据本方式，通过将端部折叠而使设置于母线的端部的端子部的板厚尺寸变大。由此，能够在确保端子部中所需的板厚的同时，将构成电路部分的母线的长度方向的中间部分的板厚变薄，能够避免与端子部分相对应地将母线的电路部分的板厚设置为所需的板厚以上，能够实现材料费的降低。
另外，能够通过将埋设于绝缘体层的电路部分变薄而使绝缘体层整体的板厚也变小，能够有效地实现母线电路体整体的材料费的削减、小型化以及薄型化。
本发明的第三种方式是在所述第一或者第二种方式的记载内容中，所述固定机构由在从所述母线电路体的所述绝缘体层的外缘部向外侧突出的所述母线的端部设置的钳紧部构成，通过将所述钳紧部朝向所述绝缘体层所重叠的所述印刷基板弯曲而将所述印刷基板夹持在所述绝缘体层与所述钳紧部之间，从而将所述母线电路体的所述绝缘体层固定于所述印刷基板。
根据本方式，将设置于母线的端部的钳紧部作为固定机构，通过将印刷基板夹持在绝缘体层与钳紧部之间而将母线电路体固定于印刷基板。由此，能够不需要现有母线电路体的与印刷基板的固定所需的粘结片，能够实现部件数量的削减。
并且，由于母线电路体的与印刷基板的固定的是基于钳紧部这种机械性固定机构的固定，因此，能够进一步不受软钎焊时的加热的影响而牢固且稳定地维持两者的固定状态。
本发明的第四种方式是在所述第一至第三种方式中的任一种方式所记载的内容中，所述固定机构由介于所述母线电路体的所述绝缘体层与所述印刷基板之间的粘结片构成。
根据本方式，能够将母线电路体的绝缘体层的与印刷基板的抵接面的较宽的范围经由粘结片而稳定地固定于印刷基板。并且，由于将粘结片直接粘结于绝缘体层而与母线的镀层部分隔离，因此能够排除母线的镀层的熔融对粘结力的影响，能够有效地保持稳定的固定状态。
此外，粘结片和钳紧部作为固定机构，可以择一地采用，也可以两者同时地采用。
本发明的第五种方式是在所述第一至第四种方式中的任一种方式所记载的内容中，在所述母线电路体的与所述印刷基板的重叠面的相反一侧的面直接固定有金属板制的散热器。
根据本方式，由于母线电路体的母线埋设于绝缘体层，因此能够将金属板制的散热器直接固定于母线电路体。由此，能够废除将现有散热器安装于母线电路体时所需的绝缘部件，能够实现部件数量的削减、构造的简化以及制造的简化。
本发明的第六种方式是在所述第一至第五种方式中的任一种方式所记载的内容中，所述印刷基板的与安装面相反一侧的面重叠于所述母线电路体，在所述印刷基板上，在与所述母线电路体的所述露出部相对应的位置形成有通孔，在所述印刷基板的所述安装面露出所述母线。
根据本方式，能够通过回流焊对印刷基板的印刷布线和母线电路体的母线容易地软钎焊电子部件，能够实现制造工序的简化。并且，可以有效地防止回流焊炉的加热温度引起的印刷基板与母线电路体的剥离。
发明效果
根据本发明，由于母线埋设于绝缘体层且绝缘体层固定于印刷基板，因此，即使在软钎焊电子部件时母线的表面镀层熔融的情况下，也可以稳定地维持固定状态。因此，无需根据软钎焊时的加热温度而变更母线表面的镀层的种类，可以提高母线的镀层的选择自由度。并且，通过将母线埋设于绝缘体层而一体地构成母线电路体，因此，实现母线电路体的操作性、绝缘性的提高。
附图说明
图1是表示作为本发明的一个实施方式的电路构成体的立体图。
图2是表示图1所示的电路构成体的分解立体图(其中，去除了电子部件)。
图3是图2所示的母线电路体的分解立体图。
图4是图1所示的电路构成体的俯视图(其中，去除了电子部件)。
图5是图4中的V-V剖面的主要部分放大图。
图6是图4中的VI-VI剖面的主要部分放大图。
图7是图1所示的电路构成体的局部放大剖面示意图。
图8是表示用于本发明的电路构成体的固定机构的其他方式的图，并且是与图5相当的主要部分放大剖视图。
具体实施方式
以下，一边参照附图，一边对本发明的实施方式进行说明。
首先，在图1～7中表示了作为本发明的一个实施方式的电路构成体10。如图1以及图2所示，电路构成体10构成为包含：具有未图示的印刷布线的印刷基板12、由多个母线14构成的母线电路体16以及金属板制的散热器18。而且，通过对母线电路体16在上侧重叠地固定安装有继电器等电子部件20的印刷基板12，并且在下侧直接固定散热器18，构成电路构成体10。此外，在以下的说明中，在没有特别指出的情况下，上方是指印刷基板12所处的图1中的上方，下方是指散热器18所处的图1中的下方。
如图3所示，母线电路体16构成为包含：上层绝缘体22、由多个母线14构成的母线电路24以及下层绝缘体26。母线电路24是现有的公知部件，对导电金属板进行冲裁加工以及弯曲加工而形成。具体地说，对于母线电路24的宽度方向的两端部28a、28b，在一个端部28a(图3中的内侧)将多个母线14的端部弯曲成曲柄形状，并且将其前端部形成为音叉形状，例如形成用于插入并连接未图示的保险丝等电子部件的连接部的保险丝连接端子部30。另一方面，在另一个端部28b(图3中的近前侧)同样地将多个母线14的端部弯曲成曲柄形状地形成，例如形成用于插入至未图示的连接器壳体内而作为连接器的端子配件工作的连接器连接端子部32。
并且，在母线电路24的长边方向的两端部34a、34b，在宽度方向的大致中央部分形成有钳紧部36、36。具体地说，在长边方向的两端部34a、34b，从其端缘部向长边方向延伸的一对狭缝38、38在正交于长边方向的宽度方向上彼此隔离，并且贯通地设置于母线电路24的厚度方向上。而且，在一对狭缝38、38中通过宽度方向夹持的矩形的区域向上方翘起，形成钳紧部36。此外，钳紧部36如后所述，通过将其前端部朝向重叠于母线电路体16的印刷基板12弯曲，使母线电路体16固定于印刷基板12。
另一方面，如图2以及图3所示，上层绝缘体22和下层绝缘体26均比母线电路体16稍小地形成，特别是将长边方向的长度尺寸设为与钳紧部36、36之间的隔离尺寸大致相同。如图3所示，将上层绝缘体22和下层绝缘体26均设置成大致相同的大小，另一方面，在上层绝缘体22上设置有多个用于安装后述的电子部件20的端子部56的通孔40。在这里，上层绝缘体22和下层绝缘体26均由使环氧树脂浸透于玻璃纤维布而形成的预浸材料等公知绝缘材料形成。在图3中，使上层绝缘体22处于环氧树脂等热固化树脂完全固化的所谓的被称为C阶段的状态，对此，使下层绝缘体26处于热固化树脂没有完全固化的被称为所谓的B阶段的状态。然后，使处于如上所述的状态的上层绝缘体22和下层绝缘体26夹持母线电路24，通过加热并冲压来进行热压接。由此，没有完全固化的下层绝缘体26的热固化树脂融化，填埋构成母线电路24的各母线14之间的间隙42(参照图3以及图5)中，并且与上层绝缘体22固定而一体化地形成为绝缘体层。其结果，图2所示，通过在一体化形成的绝缘体层22、26中埋设母线14来一体地构成母线电路体16，另一方面，在母线电路体16中形成有通过设置于上层绝缘体22的通孔40而将母线14的上表面的一部分露出的露出部44。此外，下层绝缘体26在热压接之后通过冷却而完全固化，即使再次加热也不会融化。
如图2以及图6所示，在以如上所述的方式构成的母线电路体16中，在母线14的端部28b(图2中的近前侧)一体地形成作为端子部的连接器连接端子部32，从绝缘体层22、26向外部突出。另外，如图6所示，在连接器连接端子部32处，通过以折叠的方式将母线14的端部弯曲而将连接器连接端子部32的板厚：L1设为母线14的板厚：L2的大致2倍。由此，能够在确保连接器连接端子部32中所需的板厚：L1的同时，将构成电路部分的母线14的长度方向中间部分的板厚：L2变薄。因此，能够避免与连接器连接端子部32相对应地将母线14的电路部分的板厚设置成所需厚度以上，能够实现材料费的降低。另外，能够通过将埋设于绝缘体层22、26的母线14的电路部分变薄而使绝缘体层22、26整体的厚度也变薄，能够有效地实现母线电路体16整体的材料费的削减、小型化以及薄型化。
接着，如图1以及图2所示，对以如上述方式构成的母线电路体16重叠地固定印刷基板12。具体地说，印刷基板12的与安装有电子部件20的安装面46相反一侧的面48重叠在母线电路体16上，经由构成固定机构的钳紧部36而将母线电路体16的上层绝缘体22重叠地固定于印刷基板12。
在这里，如图2所示，钳紧部36设置于从母线电路体16的绝缘体层22、26的长边方向的外缘部50a、50b向外侧突出的构成母线电路24的母线14的端部34a、34b。而且，如图5所示，在母线14的端部34a、34b，通过将向上方翘起的所述钳紧部36的前端部向印刷基板12弯曲而将印刷基板12夹持在上层绝缘体22与钳紧部36的前端部之间，母线电路体16的上层绝缘体22相对于印刷基板12固定。
因此，能够不需要现有母线电路体的与印刷基板的固定中所需的粘结片，因此能够实现部件数量的削减。并且，由于母线电路体16的与印刷基板12的固定是基于钳紧部36这种机械性固定机构的固定，因此，能够进一步不受后述的针对印刷基板12的电子部件20软钎焊时的加热影响而牢固且稳定地维持母线电路体16的与印刷基板12的固定状态。
另一方面，如图2所示，印刷基板12形成为与构成母线电路体16的上层绝缘体22大致相同的形状，在与母线电路体16的露出部44相对应的位置形成有通孔52。由此，在印刷基板12的安装面46将母线14的上表面的一部分露出。而且，如图7所示，在形成如上所述的构造的电路构成体10中，能够通过使用无铅焊锡58等的回流焊等，对印刷基板12的印刷布线54和母线电路体16的露出部44安装电子部件20的端子部56、56。如上所述，能够通过回流焊，对印刷基板12的印刷布线54和母线电路体16的母线14容易地软钎焊电子部件20，因此能够实现制造工序的简化。
在这里，在本实施方式中的回流焊之后，进行将暂时连结多个母线14的未图示的连接杆切断的连接杆切断工序以及将母线14的端部弯曲而形成保险丝连接端子部30以及连接器连接端子部32的弯曲工序，但是，也可以将这些工序在回流焊之前进行。此外，为了易于理解，母线14在所有图中被表示为完成连接杆切断和弯曲加工的形状。
最后，在与母线电路体16的重叠于印刷基板12的面即上层绝缘体22的上表面60相反一侧的面即下层绝缘体26的下表面62，通过未图示的环氧树脂等公知的热传导粘结剂来直接固定成为比母线电路体16的平坦部分稍大的形状的金属板制的散热器18。在本实施方式中，由于在一体化的绝缘体层22、26中埋设有母线14，因此能够将金属板制的散热器18直接固定于母线电路体16。因此，能够废除在将现有的散热器安装于母线电路体时另行准备的绝缘部件，能够实现部件数量的削减、构造的简化以及制造的简化。
根据形成如上所述的构造的本实施方式的电路构成体10，在一体化的绝缘体层22、26中埋设有母线14的状态下构成电路构成体10，经由构成固定机构的钳紧部36而将母线电路体16的上层绝缘体22重叠地固定于印刷基板12。由此，在通过软钎焊安装电子部件20时对电路构成体10加热，即使在母线14的表面镀层熔融的情况下，镀层熔融也不会对母线电路体16的构成与印刷基板12的固定面的上层绝缘体22造成任何影响，稳定地维持固定状态。
因此，无需根据软钎焊时的加热温度而变更母线14的表面镀层的种类，可以提高母线14的镀层的选择自由度。例如，即使是在电路构成体10上通过无铅焊锡58的回流钎来安装电子部件20的情况下，也能够将与无铅焊锡58的熔融温度相比熔融温度较低的镀锡施加于母线14。
并且，通过在一体化的绝缘体层22、26中埋设母线14来一体地构成母线电路体16，因此可以实现母线电路体16的操作性、绝缘性的提高。
接着，使用图8对用于本发明的电路构成体10的固定机构的其他方式进行详细说明，对于形成与上述实施方式相同构造的部件以及部位，在图中通过标注与上述实施方式相同的标号，并省略它们的详细说明。即，所述的电路构成体64在下述方面示出与上述实施方式不同的实施方式：固定机构由介于母线电路体16的上层绝缘体22和印刷基板12的与安装面46相反一侧的面48之间的粘结片66构成。即使在电路构成体64中，也能够通过粘结片66将母线电路体16的上层绝缘体22与印刷基板12固定，形成与上述实施方式的电路构成体10大致相同的构造，因此能够得到同样的效果。
另外，能够经由粘结片66而将母线电路体16的上层绝缘体22的与印刷基板12的抵接面以较宽的范围稳定地固定于印刷基板12的与安装面46相反一侧的面48。并且，粘结片66直接粘结于上层绝缘体22而与母线14表面的镀层部分隔离，因此能够排除由母线14表面的镀层的熔融而引起的对粘结力的影响，能够有效地保持稳定的固定状态。
此外，在本实施方式中示出了取代钳紧部36而采用粘结片66作为固定机构的例子，但是，也可以采用钳紧部36和粘结片66两者作为固定机构，实现印刷基板12与母线电路体16的更好固定稳定性。
以上，对本发明的实施方式进行了详述，但本发明并不限于这些具体的记载。例如，如果固定机构能够将母线电路体16的上层绝缘体22固定并安装于印刷基板12的与安装面46相反一侧的面48的相对位置，则可以是任意物品，例如，可以是介于上层绝缘体22与印刷基板12之间的粘结剂，也可以由夹持上层绝缘体22和印刷基板12的螺栓和螺母等构成。
另外，对于母线电路体16，除了如例示那样使用预浸片材从正反两面侧夹持母线14而进行热压接的方法以外，还可以是将母线14作为插入物而在母线14的周围模塑成型由合成树脂构成的绝缘体层的结构。
标号说明
10、64：电路构成体，12：印刷基板，14：母线，16：母线电路体，18：散热器，20：电子部件，22：上层绝缘体，26：下层绝缘体，28ab：端部，30：保险丝连接端子部(端子部)，32：连接器连接端子部(端子部)，36：钳紧部(固定机构)，40：通孔，44：露出部，46：安装面，48：相反一侧的面，50ab：外缘部，52：通孔，54：印刷布线，56：端子部，60：上表面(重叠面)，62：下表面(相反一侧的面)，66：粘结片(固定机构)。

Claims (6)

1.一种电路构成体，将由多个母线构成的母线电路体重叠地固定于具有印刷布线的印刷基板而成，所述电路构成体的特征在于，
通过在绝缘体层埋设所述母线而一体地构成所述母线电路体，并且在该母线电路体中形成有所述母线的一部分通过设置于所述绝缘体层的通孔而被露出的露出部，
将所述母线电路体的所述绝缘体层重叠于所述印刷基板并经由固定机构固定，
对所述母线电路体的所述露出部和所述印刷基板的所述印刷布线软钎焊并安装电子部件的端子部，
所述绝缘体层包括上层绝缘体和下层绝缘体，所述绝缘体层通过使所述下层绝缘体经热压接填埋所述母线之间的间隙来与所述上层绝缘体固定而一体化地形成。
2.根据权利要求1所述的电路构成体，其特征在于，
在所述母线电路体中，在所述母线的端部一体地形成端子部，所述端子部从所述绝缘体层向外部突出，通过将所述母线的端部折叠而使所述端子部的板厚变厚。
3.根据权利要求1或2所述的电路构成体，其特征在于，
所述固定机构由在从所述母线电路体的所述绝缘体层的外缘部向外侧突出的所述母线的端部设置的钳紧部构成，通过将所述钳紧部朝向所述绝缘体层所重叠的所述印刷基板弯曲而将所述印刷基板夹持在所述绝缘体层与所述钳紧部之间，从而将所述母线电路体的所述绝缘体层固定于所述印刷基板。
4.根据权利要求1或2所述的电路构成体，其特征在于，
所述固定机构由介于所述母线电路体的所述绝缘体层与所述印刷基板之间的粘结片构成。
5.根据权利要求1或2所述的电路构成体，其特征在于，
在所述母线电路体的与所述印刷基板的重叠面的相反一侧的面直接固定有金属板制的散热器。
6.根据权利要求1或2所述的电路构成体，其特征在于，
所述印刷基板的与安装面相反一侧的面重叠于所述母线电路体，在所述印刷基板上，在与所述母线电路体的所述露出部相对应的位置形成有通孔，在所述印刷基板的所述安装面露出所述母线。
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